UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICA DE SAN FRANSISCO XAVIER DE CHUQUISACA

METALURGIA 1

UNIVERSITARIOS: ROLLANO COQLUE MAURO

GUAMAN LEDEZMA BRANCO

CARRERAS: ING MECANICA

DOCENTE: ING. JUAN SIMON TORRES ESPADA

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I. DEFINICION DE LOS SACABOCADOS.-Los sacabocados son instrumentos que Instrumento con boca hueca y cortes afilados que sirve para taladrar o perforar una superficie de manera uniforme por la cual esta punta tendrá que tener muy buena dureza y que sea capaz de poder perforar .*-

II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.- Determinar cual seria el mejor tratamiento térmico para la obtención de sacabocados a partir de pasadores.

III. DIAGNOSTICO DEL PROBLEMA.- se quiere obtener sacabocados con buena calidad a partir de pasadores lo cual determinaremos que tratamientos térmicos serian los mas eficaces para tener un sacabocado de buena calidad.

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Que tratamiento térmico será el adecuado para la obtención de SACABOCADOS, a partir de pasadores.

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IV. OBJETIVO DE LA INVESTIGACION.- Realizar los tratamientos térmicos de (recocido, templado, revenido) Verificar la constitución de las micro estructuras Comprobar la variación de su dureza en los diferentes tratamietos

V. JUSTIFICACION.- existen muchos materiales como los pasadores que no se usan pero se plantea dar un uso a esos materiales como el de los sacabocados, para eso se tiene que someterlo a diferentes tratamientos para obtener un sacabocado de de buenas características para ello se determinara los tipos de tratamientos térmicos más adecuados; este tratamientos están mas enfocados a sacabocados de plancha o lamina de un espesor de entre 0.5 a 1.00mm.

VI. MARCO DE REFERENCIA.- se aplicaran tratamietos térmicos los cuales No modifican la composición química y si modifican su estructura y constitución solo hacen variar la temperatura.

Recocido

El recocido es un tratamiento térmico cuya finalidad es el ablandamiento, la recuperación de la estructura o la eliminación de tensiones internas generalmente en metales. Cualquier metal que haya sido tratado tiene como resultado una alteración de las propiedades físicas del mismo. El recocido consiste en calentar el metal hasta una determinada temperatura para después dejar que se enfríe lentamente, habitualmente, apagando el horno y dejando el metal en su interior para que su temperatura disminuya de forma progresiva, para después de se formar. El proceso finaliza cuando el metal alcanza la temperatura ambiente. Mediante la combinación de varios trabajos en frío y varios recocidos se pueden llegar a obtener grandes deformaciones en metales que, de otra forma, no podríamos conseguir.

Objetivos.

Los objetivos del recocido son tanto eliminar las tensiones internas producidas por tratamientos anteriores (como el templado) como aumentar la plasticidad, la ductilidad y la tenacidad del material. Con el recocido de los aceros también se pretende ablandar las piezas para facilitar su mecanizado o para conseguir ciertas especificaciones mecánicas. A su vez, mediante el recocido, se disminuye el tamaño del grano y se puede producir una microestructura deseada controlando la velocidad a la que se enfría el metal.3

Etapas.

El recocido se realiza en tres etapas: primero se calienta el material hasta la temperatura de recocido, después se mantiene la temperatura durante un tiempo determinado. Por último se deja enfriar el material lentamente. Se deben preparar debidamente las piezas que se vayan a recocer. Se debe eliminar la herrumbre y el óxido.4

METALURGIA 3

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Tipos de recocido.

Recocido de eliminación de tensiones.

Por medio de la deformación en frío se presentan tensiones en el material. Dichas tensiones pueden provocar deformaciones en las piezas, pero pueden eliminarse mediante un recocido, calentando el metal entre 550 y 650ºC y manteniendo la temperatura durante 30-120 minutos. Después se refrigera de forma lenta.

Recocido de ablandamiento.

Los materiales templados o ricos en carbono (sobre 0,9%) son difíciles de trabajar mediante arranque de viruta (torneado, fresado, etc) o mediante deformación en frío. Para ablandar el material puede hacerse un recocido. Se calienta la pieza entre 650 y 750ºC tras lo cual se mantiene la temperatura durante 3-4 horas antes de disminuir lentamente su temperatura. Es habitual mantener una subida y bajada alternativa de la temperatura en torno a los 723ºC.

Gráfica del recocido normal

Recocido normal

Mediante el recocido normal se afina el grano de la estructura y se compensan las irregularidades de las piezas producidas por deformaciones, ya sea en caliente o en frío, tales como doblado, fundición, soldadura, etc. El procedimiento consiste en calentar a temperaturas entre 750 y 980ºC, conforme al contenido de carbono del material, tras lo que se mantiene la temperatura para después dejar enfriar lentamente al aire.5

3) TRATAMIENTO TERMICO DE TEMPLE.-

Es un proceso de calentamiento seguido de un enfriamiento, generalmente rápido con una velocidad mínima llamada "crítica".

METALURGIA 4

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El temple es una condición que se produce en el metal o aleación por efecto del tratamiento mecánico o térmico impartiéndole estructuras y propiedades mecánicas características.

Los procedimientos térmicos que aumentan la resistencia a estas aleaciones son el tratamiento térmico en solución y el envejecimiento.

El tratamiento térmico en solución requiere que se caliente la aleación hasta una temperatura por debajo del punto de fusión por un periodo de tiempo específico, seguido de disminución rápida de dicha temperatura.

El envejecimiento es un tratamiento térmico a relativa baja temperatura que produce endurecimiento adicional al material tratado en solución.

Los factores que influyen en la práctica del temple son:

El tamaño de la pieza: cuanto más espesor tenga la pieza más hay que aumentar el ciclo de duración del proceso de calentamiento y de enfriamiento.

La composición química del acero: en general los elementos de aleación facilitan el temple.

El tamaño del grano: influye principalmente en la velocidad crítica del temple, tiene mayor templabilidad el de grano grueso.

El medio de enfriamiento: el más adecuado para templar un acero es aquel que consiga una velocidad de temple ligeramente superior a la crítica. Los medios más utilizados son: aire, aceite, agua, baño de Plomo, baño de Mercurio, baño de sales fundidas y polímeros hidrosolubles.

Condiciones por la templabilidad:

Contenido de carbono: sobre 0,35 porciento - templable bajo 0,35 porciento - no templable

Aceros con un contenido de carbono por debajo del 0,35 porciento pueden ser templados en su superficie, cuando se da carbono al acero desde afuera através de un procedimiento especial (templado por cementación).

. Principio del templado através de tratamiento térmico

Para el templado son necesarias tres etapas de trabajo:

1. Calentamiento de la pieza de trabajo a la temperatura de temple (sobre 723° C) en dependencia del contenido de carbono del acero.

2. Mantenimiento de la temperatura conforme al tipo de acero y al tamaño de la pieza de trabajo.

METALURGIA 5

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3. Refrigeramiento repentino (enfriamiento) de la pieza de trabajo que se encuentra a la temperatura de temple.

Con el fin de alcanzar el temple correcto para el acero correspondiente, se debe mantener la temperatura de temple necesaria.

Elección de temperaturas de temple para aceros sin aleación:

Contenido de carbono en porcentaje 0,5 0,6 0.7 0,8 1,0 1,5 Temperatura de temple en grados Celsius 830 815 800 780 770 770 Entre más bajo sea el contenido de carbono, mayor deberá ser entonces la temperatura de temple!

El tiempo de mantenimiento a la temperatura de temple depende del tipo de acero y del tamaño de la pieza de trabajo. Partes pequeñas y de formas complicadas requieren solamente de tiempos de sujeción cortos osea de algunos minutos. A medida que aumenta el tamaño de las piezas y el contenido del carbono se hace necesario un tiempo de sujeción mayor.

5.3. Tipos del templado através del tratamiento térmico

Templado por enfriamiento:

Através de este procedimiento se templan aceros que son templables sin preparaciones especiales. Para esto se calienta el acero a una temperatura de temple y se refrigera una véz rápidamente, Como resultado de ello el material es muy duro y bronco y puede tener tensiones interiores enormes, en caso de condiciones inapropiadas el material se puede deformar o se puede llegar hasta romper.

Figura 21 Diagrama del tiempo y temperatura del temple de enfriamiento

1 calentamiento, 2 suspensión, 3 refrigeramiento rápido, I temperatura, II tiempo

Templado interrumpido:

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Através de este procedimiento se tratan los aceros que son especialmente delicados a la deformación o a la rotura. Para esto se enfría el material solamente por corto tiempo en un medio refrigerante fuerte en su efecto (agua), luego del calentamiento a la temperatura de temple hasta cuando desaparezca el burbujeo y finalmente se deja en un medio refrigerante de fecto suave (aceite calentado) hasta la compensación de la temperatura. Apenas después es que se realiza la refrigeración restante en el aire. Una variante favorable para esto es ofrecida por la suspensión del material refrigerado fuertemente en un baño caliente de 200° C hasta la compensación de la temperatura, através de ello se evitan eficientemente las tensiones que se presentan durante el enfriamiento y el peligro de la formación de grietas.

Figura 22 Diagrama del tiempo y la temperatura del temple interrumpido

1 calentamiento, 2 suspensión, refrigeramiento rápido, 4 refrigeramiento lento, I temperatura, II tiempo

Templado al baño caliente :

Através de este procedimiento se tratan las piezas de trabajo que tienen formas complicadas. Luego del calentamiento a una temperatura de temple se refrigera la pieza de trabajo de acuerdo al tipo de acero en un baño caliente a temperaturas entre 180 y 500° C hasta la compensación de la temperatura y después se lleva de cualquier forma a una temperatura ambiente, donde la pieza finalmente através de esto solamente tensiones interiores bajas, es lo que tiene. Como baños calientes se prefieren los baños de fusión de sal. la temperatura se debe derivar del tipo de acero.

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Figura 23 Diagrama del tiempo y la temperatura del temple al baño caliente

1 calentamiento, 2 suspensión, 3 refrigeramiento retardado, 4 refrigeramiento restante, I temperatura, II tiempo

VII. HIPOTESIS.- Con todos los aspectos se que se han considerado pues el mejor tratamiento térmico para el sacabocado seria : el recocido, lo cual cual disminuirá su dureza para el maquinado; temple, lo cual aumentara su dureza; el revenido, lo cual conservara su dureza y aumentará su tenacidad

VIII. TAREAS Y METODOS Conseguir tres probetas las (pasadores) de diametros 15mm 20mm 25mm l Una plancha de acero con un espesor de entre 0.5mm a 1.00mm Someter las probetas a los diversos tratamientos hasta encontrar el mejor Realizar pruebas de dureza

MEDICION ANTES DEL RECOCIDO.-

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DATOS DE ANTES DEL RECOCIDONro Altura de

rebote (cm)1 22.5

2 22.2

3 22.6

4 22.7

ΣN 22.5

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Por tanto se determino que la dureza que tiene es de ;

PROCESO DEL RECOCIDO.- como el pasador esta muy duro para ser maquinado se la hace el tratamiento del recocido con el objetivo de disminuir su dureza y poder asi ser mecanizado.

Para lo cual sometemos al horno de fusión

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61 Rockwell C

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Aquí lo dejamos por un tiempo alrededor de 60 min o mas por la falta de suficiente calor y posteriormente se lo deja enfriar a una velocidad muy lenta que lo dejamos en el horno .

La dureza del material después del recocido es de:

Posteriormente se lo realizara un maquinado con un angulo de 30 grados en la punta.

METALURGIA 10

14 Rockwell C

DATOS DEL RECOCIDO

Nro Altura de rebote (cm)

1 14.3

2 14.0

3 13.5

4 14.2

ΣN 14.0

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El resultado fue de:

Procedimiento de templado con oxigeno debido a que solo se desea que solo la punta adquiera dureza y no asi toda la pieza este procedimiento se lo realiza en un tiempo minimo de entre 4 a cinco minutos hasta que adquiera el color rogiso para luego proceder al enfriamiento en agua.

Cálculos después del templado. ; para estos calculo se procedió realizar también en la parte de superior para realizar la medida, además que se procedió la medición de un solo sacado puesto que todos son del mismo material todos tendrán la misma dureza.

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Por tanto la dureza es de ;

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50 Rockwell C

DATOS DESPUES DEL TEMPLADONro Altura de

rebote (cm)1 21.6

2 20.8

3 21.2

4 21.0

ΣN 21.15

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RESULTADOS FINALES..

IX. CRONOGRAMA

Defensa del proyecto

Elaboración del proyecto final

Elaboración del ensayo

Compra de los materiales

Perfil de proyecto

Actividades

0 2 4 6 8 10 12

Tiempo (días)

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X. PRESUPUESTO.-

XI. CONCLUSIONES.- se vio que el tratamiento mas adecuando es el templado pero que para maquinar el pasador se procede al recocido además que la dureza del pasador disminuyo demasiado después del recocido eso dependió mucho del lento enfriamiento, posteriormente notamos que después del templado en las puntas del sacabocado la dureza subió considerablemente hasta casi ser como al principio puesto que fue enfriado con agua , después cuando se quiso hacer la prueba notamos que los pasadores funciona con las características que queríamos al principio , los tres pasadores hicieron los orificios casi perfectamente como se muestra en las imagenes.

XII. BIBLIOGRAFIA.-

Tratamientos Térmicos de los Metales. Pere Molera Solá

Metalurgia general de Ing. J.Torres espada

Comportamiento mecánico de los materialesCarlos Núñez Alvarez,

http://victordavidramos.blogspot.com/2008/11/tratamientos-termico-temple-revenido.html

http://www.sabelotodo.org/metalurgia/tratatermacero.html

http://www.ecured.cu/index.php/Revenido

http://www.trateriber.es/pdf/Temple-Revenido.pdf

http://ensayosydiagramas.blogspot.com/p/ejercicios.html

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CANTIDAD NOMBRES COSTOS (Bs)

3 PASADORES 201 LAMINA 101 GAS LICUADO 22.5

½ CARBURO ½ KILOS

17

1 ENCENDEDOR 2

GASTOS DEL INFORME

15

TOTAL DE GASTOS 86.50 Bs